В снабдяването с електронни материали и техническата оценка,"какво е молекулното тегло нафенолна смола от електронен клас?" е чест въпрос, на който лесно се отговаря грешно.Точният отговор е:няма единичен стандарт за молекулно тегло, който да обхваща всички електронни приложения.Нивото на молекулното тегло трябва да бъде свързано с ролята, която смолата играе в крайния продукт, иширината на разпределението и консистенцията от партида към партида често са по-релевантни за инженерството, отколкото самата средна стойност.Смесването на един набор от показатели за молекулно тегло между ламиниране с медно покритие (CCL), капсулиране на полупроводници и фоторезисти е често срещан източник на грешка при избора на клас.
1. Прозорците с молекулно тегло се различават според приложението
1.1 CCL системи за епоксидно ламиниране - втвърдител, среден обхват Mw, MWD ≤ ~2,4
При CCL епоксидно ламиниране, фенолен новолак действа катовтвърдител, а не като структурна матрица. Като конкретен пример,предлаганият в търговската мрежа линеен бисфенол-А новолак (BPAN) клас втвърдител определя GPC молекулно тегло от 800–2800 с разпределение на молекулното тегло (MWD) от 1,2–2,4; това е по-скоро спецификация за клас на доставчика, отколкото стандарт за цялата индустрия [1]. Инженерната логика на този прозорец е, че по време на импрегнирането с лак смолата трябва адекватно да намокри и да проникне в стъклената тъкан, докато втвърденият ламинат трябва да отговаря на изискванията за термична надеждност на безоловно запояване.Ако опашката с ниско молекулно тегло е прекомерна, ламинатът може да покаже ранен отказ при тестване с тенджера под налягане (PCT); стесняването на MWD е правдоподобен начин за подобряване на надеждността на PCT.
1.2 Капсулиране на полупроводници - втвърдяващ агент, ниско Mw, тясно разпространение
Оценките за капсулиране попадат в значително по-нисък прозорец.US 2008/0097010 A1разкрива, че фенолните новолачни (фенол- или крезол-новолак) втвърдители за състави за капсулиране за предпочитане иматMw 400–600, индекс на полидисперсност (PDI) ≤ 1,4 и точка на омекване 60–70 °C. Същият патент посочва още товапод Mw 400, деформацията и характеристиките на втвърдяване се влошават; над Mw 600, вискозитетът се повишава; и PDI над 1,4 показва разширено разпределение с потенциално неблагоприятно поведение на вискозитета[2]. С други думи, комбинацията "ниско Mw + тясно разпределение" в капсулирането обслужва течливостта, като същевременно потиска деформацията - цел, която се различава от акцента върху топлоустойчивостта на CCL ламинирането.
1.3 Фоторезист - филмообразуващ гръбнак, с порядък по-висока Mw
Novolak смоли за g-/i-line положителни фоторезисти служат катофилмообразуваща смола, коренно различна роля. Това се съобщава от рецензирана литератураза конвенционалните g-/i-line DNQ новолачни фоторезистентни смоли, Mn ≈ 1500–2500, Mw ≈ 3500–12 000 и PDI ≈ 1,5–3 обикновено се използват като диапазон, балансиран по отношение на производителността[3]. Извън средната стойност,Работата на IBM върху почти монодисперсни новолаци показа, че ширината на самото разпределение на молекулното тегло - не само средното Mw - пряко управлява поведението на разтваряне, контраста, остатъка и фотоскоростта в i-line resists: смолите, фракционирани към MWD ≈ 1,0, показват преувеличени и силно контролируеми ефекти на молекулното тегло, което позволява прототип на резистентност, комбиниращ разделителна способност от 0,35 µm с бърза фотоскорост [4].Следователно се преследват по-тесни разпределения, където разделителната способност и контролът на ширината на линията доминират, но не се прилага универсален праг на PDI за всички платформи за съпротива.
Под етикета "фенолна смола с електронен клас" обхватът на молекулното тегло варира от няколкостотин до над десет хиляди, в зависимост от това дали смолата служи като втвърдяващ агент за ламиниране, втвърдяващ агент за капсулиране или фоторезист, образуващ филм.
Обобщена таблица
| Роля на приложението | Типичен Mw прозорец | Типична PDI цел | Доминиращ режим на повреда, ако е посочен неправилно | Тип източник |
|---|---|---|---|---|
| CCL втвърдяващ агент за ламиниране | 800–2800 (GPC) | 1,2–2,4 (спец. клас) | PCT ранен отказ, лошо намокряне/проникване | Спецификация на класа на доставчика [1] |
| Втвърдител за капсулиране | 400–600 (за предпочитане) | ≤ 1,4 (за предпочитане) | Деформация (<400), повишаване на вискозитета (>600) | Разкриване на патент [2] |
| Фоторезистна филмообразуваща смола(g-/i-line DNQ) | 3500–12000 (Mn 1500–2500) | ≈ 1,5–3 (типичен диапазон) | Загуба на контраст/разделителна способност, остатък | Рецензирана литература [3][4] |
2. Контролът на разпространението носи по-голяма стойност за снабдяване, отколкото едно изявление за интервал
За купувачите претенцията на доставчика за „продукти, налични между 500–5000 g/mol“ сама по себе си не представлява смислен ангажимент за качество.Това, което всъщност определя добива на линията, е степента на припокриване между GPC кривите от партида до партида.Прекалено широко MWD означава, че системата едновременно носи излишък от компоненти с ниско молекулно тегло (летливи, по-високо свиване при втвърдяване) и опашка с високо молекулно тегло (ограничен поток) - проявяващо се като кухини и неравномерен поток на смола при ламиниране и като деформация или лошо запълване при капсулиране.Патентът за капсулиране, цитиран по-горе, определя PDI ≤ 1,4 като предпочитано условие точно защото контролът върху разпространението има приоритет пред преценката на единичната средна стойност.При оценка на доставчика изисквайтеMn, Mw и PDI GPC данни за партидаи проверете припокриването на историческите криви на разпределение на партидите, вместо да проверявате само номинален интервал.
Предупреждение за съпоставимост се прилага за всички данни от различни източници в тази статия:докладваните стойности на Mw зависят от GPC системата на разтворителя и основата на калибриране (напр. еквивалент на полистирол срещу абсолютни методи).Прозорците в раздел 1 не трябва да се интерполират един спрямо друг, сякаш се измерват в една обща скала.[6]
3. Спецификациите за чистота трябва да бъдат проверени успоредно с молекулното тегло
Молекулното тегло не е единственият критерий зафенолна смола от електронен клас. Остатъчен свободен фенол, свободен формалдехид и екстрахируемо йонно съдържание еднакво са в основата на надеждността.IPC-4101е основната спецификация за твърди и многослойни основни материали за печатни платки, покриваща изискванията за квалификация и производителност на системите от основен материал [5].Границата трябва да бъде ясно посочена: IPC-4101 управлява свойствата и квалификацията на ниво ламинат (напр. Tg, якост на обелване, устойчивост на CAF); той не определя директно ограничения за свободен фенол или метални йони за самата суровина от смола.Тези спецификации за чистота са независими контролни елементи от страната на доставчика. Например, една продуктова линия от фенолни смоли с електронен клас уточняваостатъчен фенол < 200 ppm, без свободен формалдехид, метални елементи на ниво ppb и общ халоген < 1 ppm, заедно със силно припокрити разпределения на молекулно тегло от партида към партида [7].Спецификацията на поръчката трябва да поставя параметрите на молекулното тегло и границите на съдържанието на свободни мономери/йони на едно и също контролно ниво, а не да третира последните като „добавки“.
4. Практически препоръки за решения за снабдяване
При скрининг или замяна нафенолна смола от електронен клас, първодефинирайте функционалната роля в крайния продукт: CCL втвърдяващ агент за ламиниране, втвърдяващ агент за капсулиране или фоторезистираща филмообразуваща смола.Прозорецът на молекулното тегло и целта на PDI се различават значително в тези роли; обсъждането "дали молекулното тегло е подходящо" извън контекста на приложението няма инженерно значение. Второ,използвайте кривите на разпределение на GPC като основа за освобождаване на партиди и сравнение на доставчици, и изискват данни за валидиране на процеса при целевото приложение (напр. минимален вискозитет на стопилка, време на желиране, скорост на празно ламиниране или скрининг на деформация на капсулиране), а не изолиран сертификат за молекулно тегло. Трето,проверете едновременно съдържанието на свободен фенол, формалдехид и екстрахируеми йони, потвърждавайки, че спецификациите за чистота се контролират на същото ниво като спецификациите за молекулно тегло.
Инженерната стойност на молекулното тегло не се крие в интервал в листа с данни, а в това дали доставчикът може да доставипроверима, възпроизводима спецификация, зададена за ниво на молекулно тегло, ширина на разпределение, консистенция на партидата и контрол на чистотатаоколо вашия специфичен прозорец на процеса. Ако оценявате опциите за фенолна смола за конкретно електронно приложение,споделянето на вашите целеви условия на процес и клас на надеждност е отправната точка за ефективна препоръка за степен.
5. Какво НЕ твърди тази статия
- Това го правинетвърдят, че всяка отделна стойност на молекулното тегло се прилага за всички приложения на фенолни смоли от електронен клас.
- Това го правинетвърдят, че PDI ≤ 1,4 или прозорецът 3 500–12 000 Mw е задължителна спецификация за цялата индустрия.Тези цифри произлизат от предпочитаните условия на конкретен патент и съответно от докладваните в литературата типични диапазони за g-/i-line DNQ новолаци; действителните цели за PDI и Mw трябва да бъдат зададени спрямо конкретното приложение и прозорец на процеса.
- Почти монодисперсното изследване на IBM демонстрирачувствителност на характеристиките на съпротивлението към ширината на разпределението, а не праг на PDI за производствени смоли.
- Той не предоставя съотношения на формулировката, графици за втвърдяване или прозорци на процеса.
- Всички цитирани тук данни за молекулно тегло и чистота са валидни само при специфичните условия на изпитване на цитираните източници ине трябва да се екстраполира в общи обещания за ефективност; Стойностите на GPC от различни източници не са директно взаимозаменяеми.
Референции
- Продуктова техническа спецификация за линеен бисфенол-А формалдехид новолак (BPAN) класове втвърдяващ агент (Mw 800–2800, GPC; MWD 1,2–2,4), технически данни на доставчика, публикувани чрез техническата литература на CCL в Китай. Цитира се като aспецификация за търговски клас, а не индустриален стандарт.
- US 2008/0097010 A1,Състав на смола за капсулиране на полупроводници и полупроводникови устройства(предпочитан фенолен втвърдител Mw 400–600, PDI ≤ 1,4, точка на омекване 60–70 °C, с разкрити компромиси между деформация/вискозитет).https://patents.google.com/patent/US20080097010A1/en
- "Синтез и втвърдяване на тетракомпонентна фенолна смола",Материали(MDPI) - съобщава, че Mn ≈ 1500–2500, Mw ≈ 3500–12 000 и дисперсност ≈ 1,5–3 обикновено се използват като балансиран диапазон на производителност за обикновените g-/i-line DNQ новолачни фоторезистни смоли.https://www.mdpi.com/1996-1944/19/20/4295
- Ito, H., Breyta, G., et al., „Ефективни свойства на почти монодисперсни новолакови смоли,“SPIE Proceedings Vol. 2438(Микролитография, 1995); Рекорд за публикации на IBM Research.https://research.ibm.com/publications/performance-properties-of-near-monodisperse-novolak-resins
- IPC-4101F,Спецификация за основни материали за твърди и многослойни печатни платки, IPC International Electronics Industries Association. Обхват: свойства на ниво ламинат и процедури за квалификация; не регулира пряко ограниченията за свободен фенол или метални йони от смола-суров материал. Съдържание:https://www.electronics.org/TOC/IPC-4101F-toc.pdf
- Gardziella, A., Pilato, L. A., & Knop, A. (2000).Фенолни смоли: химия, приложения, стандартизация, безопасност и екология(2-ро рев. изд.). Спрингър. (Цитиран за характеризиране на фенолна смола и практика на стандартизация, включително зависимост от метода на измерване на молекулно тегло.)
- Shengquan Group, Технически данни за продукта „Фенолова смола за електронен клас“: остатъчен фенол < 200 ppm, без свободен формалдехид, метални елементи на ниво ppb, общ халоген < 1 ppm, силно припокриващи се разпределения на молекулно тегло от партида към партида.https://www.shengquan.com/product/15.html
- Пилат, Л. (Ред.). (2010).Фенолни смоли: век на прогрес. Спрингър. (Цитиран за ролята на фенолните новолаци като втвърдяващи агенти в CCL и електронни приложения.)
